近日，我校物理学院焦亚龙教授课题组与湖南师范大学、澳大利亚昆士兰科技大学课题组合作，在二维反铁磁材料研究方面取得重要进展。研究成果“Ultrahigh Néel temperature antiferromagnetism and ultrafast laser-controlled demagnetization in a Dirac nodal line MoB3 monolayer”发表在《Nano Letters》。河北师范大学为第一单位，我校焦亚龙教授和马风仙副教授为论文共同通讯作者。

二维反铁磁材料由于具有零净磁矩、零杂散磁场、超快磁响应速度等优点，有望成为高密度、低功耗的下一代自旋电子学器件材料。相比于普通反铁磁材料，具有线性色散关系的反铁磁狄拉克材料由于其独特的拓扑半金属特性以及高速电子输运特性，已成为反铁磁自旋电子器件领域的重要研究方向。然而，目前报道的该类材料大多具有较低的奈尔温度，对于其自旋动力学的研究仍处于空白阶段，这极大限制了其在实际应用中的潜力。

焦亚龙教授课题组通过第一性原理计算结合晶体结构预测方法，报道了单层MoB3具有受对称性保护的、四重简并的狄拉克节线特征，是实现反铁磁自旋电子器件的理想材料，其表现出高磁各向异性能以及极高的奈尔温度（1050 K）。研究团队揭示了在激光辐照下该材料的超快退磁过程，在数百飞秒的时间尺度内可诱发从狄拉克节线半金属到平庸金属态的快速转变。此研究提出了一种基于二维高奈尔温度半金属设计先进自旋电子器件的有效方法，并为拓扑半金属中磁学特性的超快调制提供了新思路。该工作得到了国家自然科学基金、河北省自然科学基金、河北师范大学博士科研启动基金等项目的支持。

《Nano Letters》是国际纳米材料物理领域的顶级学术期刊，2024年期刊影响因子为9.6。

原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.4c02914  

二维反铁磁MoB3单层的超快动力学响应行为